光纤电流互感器的状态量、阶跃响应时间、数字接口规约、部件的振动、电磁兼容试验方法.docx

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1、附录A（资料性）光纤电流互感器的状态量两种类型光纤电流互感器的关键状态量名称及说明分别如表A. 1和A. 2所示:表A.1压电陶瓷调制式光纤电流互感器的状态量状态量名称状态量说明LED驱动电流光源工作电流，表征光源工作状态半导体制冷器温度光源工作温度，表征光源制冷器状态调制器驱动电压调制器调制电压，表征调制解调器工作状态输入电压峰值探测器接收光信号强度，表征光路损耗状态输入电压平均偏差表征探测器接收光强稳定程度二次谐波电压探测器输出信号按贝塞尔函数展开后的二次谐波量值，表征 光路与调制回路综合状态表A. 2银酸锂调制式光纤电流互感器的状态量状态量名称状态值说明光源驱动电流光源工作电流，表征光源

2、工作状态光强水平探测器接收光信号强度，表征探测器工作状态绝对光功率探测器接收光信号强度相对光功率归一化量值，梳状波高度与量化噪声的比值，表征整机输出 是否可靠传感光纤温度表征光纤传感环的工作温度光路温度光源、调制器等光器件运行环境温度光源温度光源工作温度，表征光源制冷器状态光路损耗光源输出光强与探测器接收光强的差值，表征光学问路损耗半波电压直波导调制器调制电压，表征调制解调器工作状态当数据采用24位或16位传输时，其对应状态字也有所差异，24位传输状态字参见表C. 6 和C.7, 16位传输状态字参见表C.8和C.9。表C. 6 24位数据传输状态字#1 (StatusWord #1)说明注释

3、比特0要求维修 (LPHD. PHHealth)0：良好1：警告或报警(要求维修)用于设备状态检修比特1LLNO. Mode0：接通(正常运行)1 ：试验检修标志位test比特2唤醒时间指示 唤醒时间数据的有效性0：接通(正常运行)，数据有效 1:唤醒时间，数据无效在唤醒时间期间应设 置比特3合并单元的同步方法0：数据集不采用插值法1:数据集适用于插值法/比特4对同步的各合并单元0：样本同步1:时间同步消逝/无效如合并单元用插值法 也要设置比特5测点1采样数据状态0：有效1:无效/比特6测点2采样数据状态0：有效1:无效比特7测点3采样数据状态效效 有无 O 11比特8测点4采样数据状态效效

4、有无 O 1比特9测点5采样数据状态0：有效1:无效比特10测点6采样数据状态0：有效1:无效比特11测点7采样数据状态0：有效1:无效比特12电流互感器输出类型7(t)或 d U(t) / d t)0： 7(t)1： d (/(0 / d t)对空心线圈应设置比特13RangeFlag0：比例因子SCP = 01CF H 1：比例因子SCP = 01E7 H比例因子SCM和SV皆 无作用比特14供将来使用/比特15表C. 7 10k采样、24位数据传输状态字#2 (StatusWord #2)说明注释比特0测点8采样数据状态0：有效1：无效/比特1测点9采样数据状态0：有效1：无效比特2测点

5、10采样数据状态0：有效1:无效比特3测点11采样数据状态0：有效1:无效比特4测点12采样数据状态0：有效1:无效比特5比特 15供将来使用说明注释比特0要求维修 (LPHD.PHHealth)0：良好1：警告或报警（要求维修）用于设备状态检修比特1LLNO.Mode0：接通（正常运行）1 :试验检修标志位test比特2唤醒时间指示 唤醒时间数据的有效性0：接通（正常运行），数据有效 1:唤醒时间，数据无效在唤醒时间期间应设 置比特3合并单元的同步方法0：数据集不采用插值法1:数据集适用于插值法/比特4对同步的各合并单元0：样本同步1:时间同步消逝/无效如合并单元用插值法 也要设置比特5测点

6、1采样数据状态效效 有无 O 1/比特6测点2采样数据状态0：有效1：无效比特7测点3采样数据状态效效 有无 O 1比特8测点4采样数据状态效效 有无 O 1比特9测点5采样数据状态0：有效1：无效比特10测点6采样数据状态效效 有无 : O 1比特11测点7采样数据状态效效 有无 O 1比特12电流互感器输出类型 i或d （，/ d 00： z(r)1 ： d (i / d。对空心线圈应设置比特13RangeFlag0：比例因子SCP = 01CFH 1：比例因子SCP二（HE7 H比例因子SCM和SV 皆无作用比特14供将来使用/比特15说明注释比特0测点8采样数据状态0：有效1：无效/比

7、特1测点9采样数据状态0：有效1：无效比特2测点10采样数据状态0：有效1:无效比特3测点11采样数据状态0：有效1:无效比特4测点12采样数据状态0：有效1:无效比特5测点13采样数据状态0：有效1:无效比特6测点14采样数据状态0：有效1:无效比特7测点15采样数据状态0：有效1:无效比特8测点16采样数据状态0：有效1:无效比特9测点17采样数据状态0：有效1:无效比特10测点18采样数据状态0：有效1:无效比特11测点19采样数据状态0：有效1:无效比特12测点20采样数据状态0：有效1:无效比特13测点21采样数据状态0：有效1:无效比特14测点22采样数据状态0：有效1:无效比特1

8、5供将来使用附录D（规范性）光纤电流互感器的一次部件和二次部件的振动试验方法D. 1 一般要求光纤电流互感器一次部件的振动试验和二次部件的振动试验均分为振动响应试验和振 动耐久试验。试验流程如下：a）模拟运行安装情况进行试验，试品一部部件或二次部件通过螺栓与振动试验平台进 行固定，产品分别沿三条相互垂直的轴线方向（上下、左右、前后）进行试验；b）振动响应试验在通流情况下进行试验，每一方向扫频1次，每次8min,总试验时间 24min；c）振动耐久试验在不通流情况下进行试验，每一方向扫频20次，每次8min,总试验时 间480min。D. 2试验方法D. 2.1 一次部件的振动试验方法光纤电子式

9、电流互感器的一次部件的振动响应试验方法如下：a）试验频率10Hz150Hz,交越频率58Hz60Hz,试验振动水平应满足幅度ZOm/s?；b）试验频率150Hz2000Hz,试验振动水平应满足幅度Sm/s?；c）试验过程中应监测光纤电流互感器的二次输出波形，产品发生共振时，光纤电流互 感器的二次输出波形仅作为参考。光纤电流互感器的一次部件的振动耐久试验要求如下：a）试验振动水平应满足幅度lOni/s?；b）试验频率10Hz150Hz。D. 2. 2二次部件的振动试验方法光纤电流互感器的二次部件的振动响应试验方法如下：a）试验频率10Hz150Hz,交越频率58Hz60Hz,试验振动水平应满足幅

10、度lOm/s?（二次部件放置于室内）或20m/s2 （二次部件直接放置于室外或其所放置屏柜位于室外）;b）试验频率150Hz2000Hz,试验振动水平应满足幅度Sm/s?；c）试验过程中应监测光纤电流互感器的二次输出波形。光纤电流互感器的二次部件的振动耐久试验要求如下：a）试验振动水平应满足幅度lOni/s?；b）试验频率10Hz150Hz。D.3试验合格判定方法光纤电流互感器的振动响应检测结果要求如下：a）试验中对二次部件的输出信号进行记录，对于差动保护用产品连续5个采样点的最大误差电流值不得超过2. 5%额定一次电流；b）非差动保护用产品最大误差电流值不得超过保护启动定值，保护启动定值由制

11、造厂 与用户协商提供；c）无输出异常，如输出中断、丢包、品质位异常、波形明显畸变等。光纤电流互感器的振动耐久检测结果要求如下：a）试验后检查产品外观应无异常；b）在通流情况下对二次部件的输出信号进行记录，误差不得超过规定限值，且振动前 后误差变化不得超出误差限值的一半。附录E（规范性）光纤电流互感器的电磁兼容试验方法E. 1抗扰度试验谐波和谐间波试验按GB/T 17626. 13的规定和方法进行测定。严酷等级为2级。试验对象：包括采集单元、合并单元（若有）的交流电源端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。电压慢变化试验按GB/T 17626. 11或GB/T 17626. 29的规定和方法进行

12、测定。严酷等级为+10Q - 20% （适用于交流电源端口）或+20%-20%（适用于直流电源端口）o试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。电压暂降和短时中断试验按GB/T 17626. 11或GB/T 17626. 29的规定和方法进行测定。严酷等级为30%暂降X0.Is c、中断X0.02s（适用于交流电源端口）或50%暂降X0.Is、 中断X0.05s （适用于直流电源端口）。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。浪涌抗扰度试验按GB/T 17626. 5的规定和方法进行测定。严酷等级

13、为4级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。E. 1.5传导抗扰度试验（150kHz80MHz）按GB/T 17626. 6的规定和方法进行测定，在电波暗室进行试验。严酷等级为3级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口和信号端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。E. 1.6传导抗扰度试验（0kHz150kHz）按GB/T 17626. 16的规定和方法进行测定。严酷等级为4级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口和信号端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。电快速瞬变脉冲群抗扰度测试按GB/T 1762

14、6. 4的规定和方法进行测定。严酷等级为4级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口和信号端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。振荡波抗扰度测试按GB/T 17626. 18的规定和方法进行测定。严酷等级为3级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口和信号端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。静电放电抗扰度测试按GB/T 17626. 2的规定和方法进行测定。严酷等级为4级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的外壳端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。工频磁场抗扰度测试按GB/T 17626. 8的规定和方法进行测定。严酷等级为5级。试验对象：包

15、括包括采集单元、合并单元（若有）的外壳端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。脉冲磁场抗扰度测试按GB/T 17626. 9的规定和方法进行测定。严酷等级为5级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的外壳端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。阻尼振荡磁场抗扰度测试按GB/T 17626. 10的规定和方法进行测定。严酷等级为5级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的外壳端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。射频电磁场辐射抗扰度测试按GB/T 17626. 3的规定和方法进行测定，在电波暗室进行试验。严酷等级为4级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的外壳端口。

16、试验结果应符合评价准则A类的要求。E.2 EMC发射试验E.2. 1电源端子骚扰电压测试按GB 4824的规定和方法进行测定，在电波暗室进行试验。试验对象：组装完整的光纤电流互感器。 试验限值应符合1组A类的要求。电磁辐射骚扰测试按GB 4824的规定和方法进行测定，在电波暗室进行试验。试验对象：组装完整的光纤电流互感器。试验限值应符合1组A类的要求。附录B（资料性）光纤电流互感器的阶跃响应时间光纤电流互感器的阶跃响应从被测量（或供给量）经受一规定突然变化的时刻开始到标 示值（或供给量）达到并在规定限值内维 持其稳态值为止的持续过程，见图B.1。i（t）输入电流；v（t）被试设备输出电压;Vm

17、超调（量）；2Avs规定允差；%阶跃响应时间；Ts建立时间；7；死区时间。，周期特性；b非周期特性。图B, 1光纤电流互感器的阶跃响应时间阶跃响应时间是从一个输入变量发生阶跃变化的时刻起，至输出变量第一次达到最终稳 态值与初始稳态值之差的一个规定百分数的时刻为止的持续时间间隔，包括光纤电流互感器 的延迟时间。建立时间是从输入变量发生阶跃变化的时刻起，至阶跃响应与其稳态值之差保持小于瞬 态值允差的持续时间间隔，包括光纤电流互感器的延迟时间。对于传递元件的阶跃响应，超调（量）为偏离输出变量最终稳态值的最大瞬态偏差，通 常以最终稳态值与初始稳态值之差的百分数表示，对于控制系统的参比变量阶跃响应或扰动

18、 变量阶跃响应，为偏离期望值的最大瞬态误差。附录c（资料性）光纤电流互感器数字接口规约C. 1物理接口光纤电流互感器的二次输出采用玻璃光纤传输，具体要求如下:光波长：820nm860nm或 1310nm光纤类型：标准多模光纤62. 5nm/125|im光纤接头：ST、SC、LC或FCC.2通信接口当用于换流站时，光纤电流互感器可直接将单相数据发送至控制保护或阀控装置，也可 将数据经合并单元打包后送至控保或阀控装置。物理层和链路层宜分别符合GBT 20840.8- 2007中6. 2. 2和6. 2. 3相关规定。当光纤电流互感器数据独立发送时，采样率宜采用100kHz,有效带宽20Mbps,数

19、据长度 为4字，1个数据块。当光纤电流互感器数据经合并单元打包发送时，合并单元发送采样率可设置为50kHz, 最多可打包12个测量数据，有效带宽20Mbps,数据长度为21字，1个数据块。采样率也可设 置为10kHz,当数据采用24位发送时，可打包12个测量数据，有效带宽20Mbps,数据长度为 32字，4个数据块；当数据采用16位发送时，可打包22个测量数据，有效带宽10Mbps,数据 长度32字，4个数据块。当用于常规交流变电站时，光纤电流互感器数据经合并单元打包发送，光纤电流互感器 与合并单元之间的通讯协议宜满足DL/T 282-2018中6. 5. 6节相关要求，合并单元与保护测控 之

20、间的通讯协议宜满足DL/T860.92相关规范要求。C.3数据帧格式不同应用场景采用不同采样速率，数据帧格式不一样，典型的应用场景如表C.1所示：表C.1光纤互感器典型应用场景及采样率序号应用场景采样率对应表格1采集单元直送阀控系统100kC.22合并单元打包发送，数据采用24位50kC. 33合并单元打包发送，数据采用24位10kC.44合并单元打包发送，数据采用16位10kC. 5表C.2 100kHz采样数据帧格式27262 s242322212起始符0000010101100100数据载入1（4 个 word）字节1数据品质：bitO bitT bit7：逻辑设备名/字节2采样数据高8

21、 位（bit2316）字节3中 8位（bitl58）字节4低8位（bit70）字节5设备状态序号字节6设备状态（分时上送）字节7SmpCnt （样本计数器,0 65535）字节8CRCmsb数据载入1的CRC/Isb表C. 3 50kHz采样数据帧格式212，：21212。212 口起始符0000010101100100数据载入字节字节2逻辑设备名/字节夕字节 4数据品质：bitObitll,。有效，1无效字节5、字节7测点1采样数据字节8字节10测点2采样数据字节n字节13测点3采样数据字节14字节 16测点4采样数据字节17、字节19测点5采样数据字节20字节22测点6采样数据字节23字节

22、 25测点7采样数据字节26字节 28测点8采样数据字节29、字节31测点9采样数据字节32字节34测点10采样数据字节35字节37测点11采样数据字节38字节40测点12采样数据采样计数器字节41字节42基数范围：049999CRCmsb数据载入CRC/Isb272625242322212起始付0000010101100100数据载入1(8 个 word)字节广字节 2数据集长度(二62十进制)/字节3、字节 4LNName (=02) DataSetNamc字节5字节 6注：LDName字节7字节 8额定相电流(PhsA. Artg)字节9、字节10额定中性点电流(Neut. Artg)字

23、节1广字节12额定相电压(PhsA. Vrtg)字节13字节 14额定延迟时间(以)字节15字节 16SmpCnt (样本计数器，09999)CRCmsb数据载入1的CRC/Isb数据载入2(8 个 word )字节字节 3测点1采样数据/字节4、字节 6测点2采样数据字节7、字节 9测点3采样数据字节10字节 12测点4采样数据字节13字节 15测点5采样数据字节16测点6采样数据(bit23bitl6)CRCmsb数据载入2的CRC/Isb数据载入3(8 个 word)字节广字节 2测点6采样数据(bitl5bit0)/字节3字节 5测点7采样数据字节6字节 8测点8采样数据字节字节 11

24、测点9采样数据字节12字节 14测点10采样数据字节15字节 16测点11采样数据(bit23、bit8)CRCmsb数据载入3的CRC/Isb数据载入4字节1测点11采样数据(bit7bit0)/字节2、字节-1测点12采样数据(8 个 word )字节5、字节 6备用字节7字节 9备用字节10字节 12备用字节13、字节 14StatusWord #1字节15字节 16StatusWord #2CRCmsb数据载入4的CRC/Isb272625212322212起始符0000010101100100数据载入1（8 个 word）字节广字节 2数据集长度（=62十进制）/字节3字节4LNNa

25、me (=02) DataSetName字节5字节 6LDName字节7、字节8额定相电流（PhsA. Artg）字节9字节 10额定中性点电流（Neut. Artg）字节1字节 12额定相电压注：（PhsA. Vrtg）字节13字节 14额定延迟时间（tdr）字节15字节 16SmpCnt （样本计数器，09999）CRCmsb数据载入1的CRC/Isb数据载入2（8 个 word）字节字节 2测点1采样数据/字节3、字节 4测点2采样数据字节5字节 6测点3采样数据字节7字节 8测点4采样数据字节9、字节 10测点5采样数据字节11、字节 12测点6采样数据字节3字节 14测点7采样数据字

26、节15字节 16测点8采样数据CRCmsb数据载入2的CRC/Isb数据载入3（8 个 word）2测点9采样数据/字节3字节4测点10采样数据字节5、字节 6测点11采样数据字节7字节 8测点12采样数据字节字节 10测点13采样数据字节11、字节12测点14采样数据字节13字节14测点15采样数据272,：25212322212起始符0000010101100100字节15字节16测点16采样数据CRCmsb数据载入3的CRC/Isb数据载入4（8 个 word）字节字节 2测点17采样数据/字节3字节 4测点18采样数据字节5字节 6测点19采样数据字节7、字节 8测点20采样数据字节9、字节 10测点21采样数据字节11字节12测点22采样数据字节13字节14StatusWord #1字节15、字节16StatusWord #2CRCmsb数据载入4的CRC/Isb